DE4024611A1 - Friction mechanism used as brake or clutch - has cylindrical central shaft with radial flange at one end fixed to rigid brake disc - Google Patents

Friction mechanism used as brake or clutch - has cylindrical central shaft with radial flange at one end fixed to rigid brake disc

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Abstract

The friction mechanism for use as a brake or clutch contains a cylindrical, central shaft (24) with a radial flange (25) at one end fixed to a rigid brake-disc (22) for operating the mechanism as a brake or fixed to a rotary plate (12) fixed to a shaft for operating as a clutch. - The plate (12) supports one or more piston cylinder arrangements (10). A cylindrical hub (24) is surrounded by a sleeve (28). A ridged disc (22) is fixed to a flanged (25) end of the hub (24).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Bremse oder Kupplung, mit einer speziellen Nabenkonstruktion und vereinfachter Wartung.The invention relates to a friction device, such as a brake or clutch, with a special hub construction and simplified maintenance.

Von Reibungsvorrichtungen der vorgenannten Art erwartet man, daß die Reibungsbeläge leicht und schnell austauschbar sind. Die US-PSen 33 88 775 und 38 85 650 beschreiben Anordnungen zum Schnellwechsel von Bremsschuhen. Aus der US-PS 39 64 583 ist die Verwendung austauschbarer Teile in Bremsen und Kupplungen bekannt.Expected from friction devices of the aforementioned type one that the friction linings easily and quickly are interchangeable. U.S. Patents 33 88 775 and 38 85 650 describe arrangements for quick change from Brake shoes. From US-PS 39 64 583 is the use interchangeable parts known in brakes and clutches.

Eine einfach-wirkende Einscheiben-Bremse oder -Kupplung kann einen oder mehrere pneumatisch betätigte Kolben- und Zylinder-Anordnungen aufweisen, die das Reibungsmaterial mit einer Scheibe in Berührung bringen, die gegenüber dem Körper, der die Kolben- und Zylinder-Anordnungen trägt, drehbar ist.A single-acting single-disc brake or clutch can one or more pneumatically operated piston and have cylinder arrangements that Bring friction material into contact with a disc, the opposite of the body that the piston and Carries cylinder arrangements, is rotatable.

Wenn eine solche Vorrichtung als Bremse betrieben wird, dann wird der stationäre Körper mit einem rotierenden Körper in Reibungsverbindung gebracht, um die Drehung des rotierenden Körpers anzuhalten. Wenn die Anordnung als Kupplung betrieben wird, dann bewegen sich die zwei Körper miteinander, wenn sie reibschlüssig miteinander verbunden sind.If such a device is operated as a brake, then the stationary body with a rotating one Body frictionally connected to the rotation of the rotating body. If the arrangement is operated as a clutch, then the two move Body with each other when they are frictional with each other are connected.

Der Reibungskupplungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung weist eine neue Nabe auf und kann sowohl als Brems- als auch als Kupplungskonstruktion eingesetzt werden und vermindert somit die notwendige Anzahl von Ersatzteilen. Identische Kolben- und Zylinder-Anordnungen, Scheiben und Montageträger können ebenfalls sowohl bei Bremsen als auch bei Kupplungen verwendet werden.The friction clutch mechanism according to the present Invention has a new hub and can both as Brake as well as clutch construction used and thus reduces the necessary number of Spare parts. Identical piston and  Cylinder assemblies, washers and mounting brackets can also for brakes and clutches be used.

Die Kolben- und Zylinder-Anordnung (oder -Anordnungen) ist an einem Montageträger befestigt. Im Falle einer Bremse ist der Montageträger an einem Maschinenrahmen befestigt. Im Falle einer Kupplung ist der Montageträger an einer drehbaren Welle befestigt. In beiden Fällen wird das Reibungsmaterial, das an der Außenseite des Kolbens angebracht ist, bei Betätigung der Vorrichtung in Eingriff mit einer gegenüberstehenden Scheibe gebracht, die vorzugsweise Rippen aufweist, um die Wärmeabgabe zu begünstigen.The piston and cylinder arrangement (or arrangements) is attached to a mounting bracket. In case of a Brake is the mounting bracket on a machine frame attached. In the case of a coupling, the mounting bracket attached to a rotatable shaft. In both cases is the friction material that is on the outside of the Piston is attached when the device is actuated in engagement with an opposing disc brought, which preferably has ribs to the Favor heat emission.

Die zentrale Nabe der Anordnung ist derart aufgebaut, daß sie in einer Position in einer Bremskonstruktion verwendet werden kann und in einer umgekehrten Position als Kupplung wirken kann. Ein Adapter, ein Lager, ein Adapterhalter sind für das Ineingriffbringen als Kupplung hinzugefügt.The central hub of the arrangement is constructed in such a way that they're in a position in a brake construction can be used and in an inverted position can act as a clutch. One adapter, one bearing, one Adapter holders are for engaging as Clutch added.

Diese Vereinfachungen, zusammen mit dem einfachen Austausch des Reibungsmaterials ergeben eine wirtschaftliche Wartung und einen kostengünstigen Ersatz von Teilen.These simplifications, along with the simple one Exchange of the friction material result in a economical maintenance and an inexpensive replacement of parts.

Eine oder mehrere Kolben- und Zylinder-Anordnungen, die scheibenförmige Zylindergrundplatten aufweisen, sind mittels Schrauben an einem Montageträger befestigt. Diese Kolben- und Zylinder-Anordnungen haben hohle zylindrische Drehmomentzapfen, die sich von den Zylindergrundplatten erstrecken und an diese durch lösbare Schrauben befestigt sind. Die Drehmomentzapfen halten im wesentlichen scheibenförmige Beläge aus Reibungsmaterial fest, so daß das Lösen eines Drehmomentzapfens das Lösen des Reibungsbelags durch Hinausschieben desselben radial nach außen möglich macht.One or more piston and cylinder assemblies that have disc-shaped cylinder base plates attached to a mounting bracket by means of screws. These piston and cylinder assemblies have hollow ones cylindrical torque pins that differ from the Cylinder base plates extend through and through them releasable screws are attached. The torque pins withstand essentially disc-shaped coverings  Friction material tight, so that loosening a Torque pin by loosening the friction lining It can be pushed out radially outwards makes.

Nach Lösen einer Druckluftkupplung, durch die Druckluft in den Zylinder eingeleitet wird, um den Kolben zu betätigen, und nach Lösen von Montageschrauben kann die gesamte Kolben- und Zylinder-Anordnung, einschließlich der Zylindergrundplatte, für Servicezwecke demontiert werden.After releasing a compressed air coupling, through the compressed air is introduced into the cylinder to the piston press, and after loosening the mounting screws, the entire piston and cylinder assembly, including the cylinder base plate, dismantled for service purposes will.

Die Reibungsbeläge stehen einer mit Rippen versehenen Scheibe gegenüber, gegen die sie gedrückt werden, wenn Druckluft in die Zylinder eingeleitet wird, um die Bremse oder Kupplung zu betätigen. Wenn die Druckluft wieder abgelassen wird, lösen sich die Reibungsbeläge von dem Reibungskontakt und kehren in ihre Ausgangspositionen zurück.The friction linings are one with ribs Opposite disc against which they are pressed when Compressed air is introduced into the cylinder Operate brake or clutch. If the compressed air is released again, the friction linings loosen from the frictional contact and return to their Starting positions back.

Wenn die zentrale Nabe des Mechanismus an einer drehbaren Welle befestigt ist und die Tragplatte an einem Maschinenrahmen befestigt ist, dann arbeitet der Mechanismus als Bremse. Wenn die Nabenposition umgekehrt ist und die Nabe an der Trägerplatte befestigt ist, hält ein Zahnradadapter die Rippenscheibe an einer Antriebswelle und funktioniert der Mechanismus als Kupplung. Bei Eingriff der Kupplung dreht die angetriebene Welle die Nabe, die ihrerseits die Rippenscheibe dreht, und die Tragplatte dreht sich mit dieser.If the central hub of the mechanism on one rotatable shaft is attached and the support plate is attached to a machine frame, then the works Mechanism as a brake. If the hub position is reversed and the hub is attached to the carrier plate, holds a gear adapter the rib washer on one Drive shaft and the mechanism works as Clutch. When the clutch engages, the driven shaft the hub, which in turn the Ribbed disk rotates and the support plate also rotates this.

Die Vorrichtung kann somit entweder als Bremse oder als Kupplung wegen ihrer reversiblen Nabe eingesetzt werden. Diese und andere Ziele und Vorteile eines Einscheiben-Reibungskupplungsmechanismus nach der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher hervor.The device can thus either as a brake or as Coupling can be used because of its reversible hub. These and other goals and advantages of one  Single disc friction clutch mechanism according to the Invention go down from the description below Reference to the accompanying drawings forth.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Bremse nach der Erfindung; Figure 1 is an exploded view of a brake according to the invention.

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Bremse nach Fig. 1 im zusammengebauten Zustand; FIG. 2 shows an axial section through the brake according to FIG. 1 in the assembled state;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Mechanismus als Kupplung, und Fig. 3 is an exploded view of the mechanism as a clutch, and

Fig. 4 einen Axialschnitt der Kupplung nach Fig. 3 im zusammengebauten Zustand. Fig. 4 is an axial section of the coupling of FIG. 3 in the assembled state.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Bremse mit den Merkmalen der Erfindung. Kolben- und Zylinder-Anordnungen 10, von denen in Fig. 1 sechs dargestellt sind, obgleich jede Anzahl eingesetzt werden kann und speziell bei größeren Abmessungen die Anzahl auch größer als sechs sein kann, sind über Zylindergrundplatten 11 mit einer Zylindertragplatte 12 mittels Befestigungsschrauben 13 fest verbunden. In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform halten zwei Schrauben 13 jede Kolben- und Zylinder-Anordnung 10 an der Tragplatte 12 fest. Die Zylindertragplatte 12 ist ihrerseits an einem (nicht gezeigten) Maschinenrahmen durch Schraubbolzen 14 befestigt, die jeweils in einem Schlitz 15 im Rand der Tragplatte 12 bei der Bremsenkonstruktion nach den Fig. 1 und 2 sitzen. Figs. 1 and 2 show a brake having the features of the invention. Piston and cylinder assemblies 10 , six of which are shown in FIG. 1, although any number can be used and, especially with larger dimensions, the number can also be greater than six, are fixed via cylinder base plates 11 to a cylinder support plate 12 by means of fastening screws 13 connected. In the preferred embodiment shown, two screws 13 hold each piston and cylinder assembly 10 to the support plate 12 . The cylinder support plate 12 is in turn attached to a machine frame (not shown) by means of screw bolts 14 , each of which is seated in a slot 15 in the edge of the support plate 12 in the brake construction according to FIGS. 1 and 2.

Jede Kolben- und Zylinder-Anordnung 10 enthält die schon erwähnte Zylindergrundplatte 11, eine Kolbenanordnung 16, einen ringförmigen Kolbenbund 17, zylindrische Drehmomentzapfen 18 (zwei pro Kolben/Zylinder-Anordnung) und lösbare Drehmomentzapfenschrauben 19, die dazu dienen, die Drehmomentzapfen 18 an der Zylindergrundplatte 11 zu befestigen, die an der Tragplatte 12 mittels Schrauben 13 befestigt ist. Die Drehmomentzapfen 18 erstrecken sich von dem Kolbenbund 17 durch Schlitze 20 im Rand eines Belags 21 aus Reibungsmaterial, der bei Anlage an die Bremsscheibe 22 diese mit der Tragplatte 12 und somit mit dem Maschinenrahmen reibschlüssig verbindet und die gegenseitige Drehung dieser Teile anhält oder steuert. Die Bremsscheibe 22 ist vorzugsweise mit Rippen versehen, um die beim Betätigen der Bremse erzeugte Wärme besser nach außen abzugeben.Each piston and cylinder assembly 10 includes the aforementioned cylinder base 11 , a piston assembly 16 , an annular piston collar 17 , cylindrical torque pins 18 (two per piston / cylinder assembly) and releasable torque pin screws 19 which serve to attach the torque pin 18 to the To attach cylinder base plate 11 which is fixed to the support plate 12 by means of screws 13 . The torque pegs 18 extend from the piston collar 17 through slots 20 in the edge of a lining 21 made of friction material which, when in contact with the brake disc 22, frictionally connects it to the support plate 12 and thus to the machine frame and stops or controls the mutual rotation of these parts. The brake disc 22 is preferably provided with ribs in order to better dissipate the heat generated when the brake is actuated.

Alle insoweit beschriebenen Teile mit Ausnahme der Schraubbolzen 14 sind auch bei der Kupplungskonstruktion des Mechanismus vorhanden, der in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Fig. 2 und 4 zeigen auch die Druckluftkupplungen 23, durch die Druckluft in die Zylinder der Kolben- und Zylinder-Anordnungen 10 eingeleitet wird, um die Reibungsbeläge 21 nach außen in Anlage an die Bremsscheibe 22 zu bewegen. Es ist auch möglich, die Kolben- und Zylinderanordnungen hydraulisch zu betätigen, wie der Bremsen und Kupplungsfachmann weiß.All parts described so far with the exception of the bolts 14 are also present in the coupling construction of the mechanism which is shown in FIGS. 3 and 4. Figs. 2 and 4 also show the compressed air couplings 23, is introduced through the compressed air into the cylinder of the piston and cylinder arrangements 10 to move the friction material 21 outwardly into engagement with the brake disc 22.. It is also possible to actuate the piston and cylinder arrangements hydraulically, as the brakes and clutch specialist knows.

Die zentrale Nabe 24 ist ein im wesentlichen zylindrischer Körper mit einem Umfangsflansch 25 am einen Ende. In der Bremsenkonstruktion nach den Fig. 1 und 2 ist die Nabe 24 an der Bremsscheibe 22 zur gemeinsamen Bewegung mit dieser mittels Befestigungsschrauben 26 befestigt. Ein Lager 27 und eine Lagerhülse 28 umgeben die zentrale Nabe 24, und das Lager und die Lagerhülse haben Halteringe 29 bzw. 30. Eine geeignete Fettdichtung 31 befindet sich zwischen der Nabe 24 und der Bremsscheibe 22.The central hub 24 is a substantially cylindrical body with a peripheral flange 25 at one end. In the brake construction according to FIGS. 1 and 2, the hub 24 is fastened to the brake disk 22 by means of fastening screws 26 for moving it together. A bearing 27 and a bearing sleeve 28 surround the central hub 24 , and the bearing and the bearing sleeve have retaining rings 29 and 30, respectively. A suitable grease seal 31 is located between the hub 24 and the brake disc 22 .

Bei Betätigung der Kolben- und Zylinder-Anordnungen in der Bremsenkonstruktion nach den Fig. 1 und 2 legen sich die Reibungsbeläge 21 an die Bremsscheibe 22 an, und eine mit der Nabe 24 verkeilte (nicht dargestellte) Welle wird gegen eine Drehung relativ zum Maschinenrahmen festgehalten, an dem die Zylindertragplatte mittels der Schraubbolzen 14 befestigt ist.When the piston and cylinder arrangements in the brake construction according to FIGS. 1 and 2 are actuated, the friction linings 21 bear against the brake disk 22 , and a shaft (not shown) wedged with the hub 24 is held against rotation relative to the machine frame , on which the cylinder support plate is fastened by means of the screw bolts 14 .

Wenn der Mechanismus als Kupplung verwendet wird, sind die Nabe 24 und die dieser zugeordneten Teile, d.h. das Lager 27, die Lagerhülse 28, die Halteringe 29 und 30 und die Fettdichtung 31, gegenüber der den Fig. 1 und 2 gezeigten Position in die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Position umgekehrt, so daß der Flansch 25 der Nabe 24 der Tragplatte 12 gegenübersteht und an dieser mittels Schraubbolzen 32 befestigt ist, wie man am besten aus Fig. 4 erkennt. In der Bremsenkonstruktion nach den Fig. 1 und 2 halten die Schraubbolzen 32 die Lagerhülse 28 an der Tragplatte 12 fest.When the mechanism is used as the clutch, the hub 24 and the associated parts, ie, the bearing 27, the bearing sleeve 28, the retaining rings 29 and 30 and the grease seal 31, opposite the FIGS. 1 and the position shown in Figure 2 in the in FIGS. 3 and 4 position shown reversed, so that the flange 25 of the hub 24 of the support plate faces 12 and is secured thereto by means of bolts 32, as best seen in FIG. 4. In the brake construction according to FIGS. 1 and 2, the bolts 32 hold the bearing sleeve 28 on the support plate 12 .

Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4, die den Mechanismus als Kupplung zeigen, kann man erkennen, daß ein Zahnradadapter oder Triebstern, der allgemein mit 33 bezeichnet ist, an der Scheibe 22 mittels Schrauben 34 befestigt und von dem Lager 35 an der getriebenen Welle (nicht dargestellt) getragen ist.Referring to FIGS. 3 and 4 showing the mechanism as a clutch, it can be seen that a gear adapter or engine rating, generally indicated at 33, secured to the disc 22 by means of screws 34 and driven by the bearing 35 on the shaft (not shown) is worn.

Die Schrauben 34 befestigen den Triebstern 33 an der Scheibe 22 und der Lagerhülse 28. Bei dieser Kupplungskonstruktion ist ein zusätzliches Lager 35 vorgesehen, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Triebstern 33 kann somit Drehbewegung von einer Antriebswelle auf die Brems- bzw. Kupplungsscheibe 22 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit übertragen und somit die Tragplatte 12 ankuppeln, die an der zentralen Nabe 24 befestigt und von einer getriebenen Welle (in den Zeichnungen nicht dargestellt) getragen ist.The screws 34 attach the drive star 33 to the disk 22 and the bearing sleeve 28 . In this coupling construction, an additional bearing 35 is provided, as shown in FIGS. 3 and 4. The drive star 33 can thus transmit rotational movement from a drive shaft to the brake or clutch disc 22 at a predetermined speed and thus couple the support plate 12 , which is fastened to the central hub 24 and carried by a driven shaft (not shown in the drawings) .

Die Tatsache, daß die identische Nabe und die anderen Teile entweder als Bremse oder als Kupplung verwendet werden können, indem einfach die Nabe um 180° gedreht und der Triebstern zur Verwendung als Kupplung hinzugefügt wird, bedeutet, daß weniger Spezialteile hergestellt werden müssen und die Anzahl von Ersatzteilen erheblich reduziert werden kann. In beiden Verwendungsfällen können die Reibungsbeläge 21 einfach ausgetauscht werden, indem die Drehmomentzapfen 18 und Schrauben 19 gelöst werden, ohne daß die gesamte Vorrichtung demontiert werden muß, und die gesamten Kolben- und Zylinder-Anordnungen 10 sind ebenfalls schnell lösbar.The fact that the identical hub and the other parts can be used either as a brake or as a clutch simply by rotating the hub 180 ° and adding the drive star for use as a clutch means that fewer special parts need to be made and the number of spare parts can be significantly reduced. In both applications, the friction linings 21 can be easily replaced by loosening the torque pins 18 and screws 19 without having to disassemble the entire device, and the entire piston and cylinder assemblies 10 can also be released quickly.

Claims (10)

1. Reibungsmechanismus, der als Bremse oder Kupplung einsetzbar ist, enthaltend eine im wesentlichen zylindrische, zentrale Welle (24) mit einem radialen Flansch (25) an einem Ende, der an einer Bremsscheibe (22) zum Betrieb des Mechanismus als Bremse oder an einer Montageplatte (12), die an einer Welle befestigt ist, zum Betrieb als Kupplung befestigt ist.1. Friction mechanism, which can be used as a brake or clutch, comprising a substantially cylindrical, central shaft ( 24 ) with a radial flange ( 25 ) at one end, which on a brake disc ( 22 ) for operating the mechanism as a brake or on a Mounting plate ( 12 ), which is attached to a shaft, is attached for operation as a clutch. 2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (12) eine oder mehrere Kolben- und Zylinder-Anordnungen (10) trägt.2. Mechanism according to claim 1, characterized in that the mounting plate ( 12 ) carries one or more piston and cylinder arrangements ( 10 ). 3. Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (22) hochstehende Rippen zur Wärmeabgabe aufweist.3. Mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the brake disc ( 22 ) has raised ribs for heat emission. 4. Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) gegen Drehung gesichert ist.4. Mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the support plate ( 12 ) is secured against rotation. 5. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) drehbar ist.5. Mechanism according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support plate ( 12 ) is rotatable. 6. Reibungsbremse, enthaltend eine im wesentlichen zylindrische Nabe (24), die von einer Lagerhülse (28) umgeben ist, eine mit Rippen versehene Scheibe (22), die an einem mit einem Flansch (25) versehenen Ende der Nabe (24) befestigt ist, und eine Tragplatte (12), die gegen Drehung gesichert ist und die eine oder mehrere Kolben- und Zylinder-Anordnungen (10) trägt.6. Friction brake, comprising a substantially cylindrical hub ( 24 ) which is surrounded by a bearing sleeve ( 28 ), a ribbed disc ( 22 ) which is attached to a flange ( 25 ) end of the hub ( 24 ) and a support plate ( 12 ) which is secured against rotation and which carries one or more piston and cylinder arrangements ( 10 ). 7. Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben- und Zylinder-Anordnungen (10) lösbare Haltezapfen (18) zum einfachen Austauschen von Reibungsbelägen (21) aufweisen. 7. Brake according to claim 6, characterized in that the piston and cylinder arrangements ( 10 ) have releasable holding pins ( 18 ) for easy replacement of friction linings ( 21 ). 8. Reibungskupplung mit einer im wesentlichen zylindrischen, zentralen Nabe (24) mit einem sich radial erstreckenden Flansch (25) am einen Ende der Nabe (24), welche Nabe (24) an einer Zylindertragplatte (12) befestigt ist, die Kolben- und Zylinderanordnungen (10) zum Ineingriffbringen von Reibungsbelägen (11) der Kolben- und Zylinderanordnungen (10) mit einer Reibungsscheibe (22) trägt, um die Reibungsscheibe (22) und die Tragplatte (12) miteinander zu kuppeln, damit diese miteinander drehen, wenn die Kupplung in Eingriff ist.8. Friction clutch with a substantially cylindrical, central hub ( 24 ) with a radially extending flange ( 25 ) at one end of the hub ( 24 ), which hub ( 24 ) is attached to a cylinder support plate ( 12 ), the piston and for engagement of friction pads (11) carries cylinder assemblies (10) of the piston and cylinder assemblies (10) having a friction disc (22) to the friction disc (22) and to couple the support plate (12) with each other so that they rotate together when the Clutch is engaged. 9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbeläge (21) mit Hilfe von lösbaren Drehmomentzapfen (18) festgehalten sind.9. Coupling according to claim 8, characterized in that the friction linings ( 21 ) are held by means of detachable torque pins ( 18 ). 10. Kupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Triebstern (33) aufweist, der von einem Lager (35) auf einer drehbaren Welle getragen ist.10. Coupling according to claim 8 or 9, characterized in that it has a drive star ( 33 ) which is supported by a bearing ( 35 ) on a rotatable shaft.
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